Spis treści

I. FIZYKA

I.0 Moduł FIZYKA - wstęp

I.1 Atom

• 1.1.1 Jak mały jest atom?

  A zatem jak mały jest atom?

• 1.1.2 Odkrycie atomu
• 1.1.3 Jak zbudowane są atomy?
• 1.1.4 Modele budowy atomów

  Porównanie modeli budowy atomów · Elektrony na orbitach - model atomu Bohra · Czy zatem elektrony w atomie są mini planetami?

• 1.1.5 Układ okresowy pierwiastków

  Układ okresowy

I.2 Jądro atomowe

• 1.2.1 Jądro atomowe - co to takiego?
• 1.2.2 Podstawowe rodzaje sił w fizyce
• 1.2.3 Siły jądrowe
• 1.2.4 Modele budowy jądra atomowego

  Model kroplowy · Model powłokowy i jądra magiczne

• 1.2.5 Izotopy
• 1.2.6 Defekt masy

  Defekt masy na przykładzie jądra atomu helu

• 1.2.7 Energia wiązania jądra

  Wykorzystanie energii wiązania jądra

I.3 Promieniowanie jonizujące

• 1.3.1 Promieniotwórczość - co to takiego?
• 1.3.2 Odkrycie promieniotwórczości

  Wilhelm Conrad Röntgen · Henri Becquerel · Maria Skłodowska-Curie

• 1.3.3 Jak rozpadają się jądra atomowe?
• 1.3.4 Promieniowanie alfa

  Rad-226 - emiter promieniowania alfa · Czy promieniowanie alfa wywołuje raka płuc? · Wykrywacz, czyli „czujka” dymu

• 1.3.5 Promieniowanie beta

  Rozpad beta minus · Rozpad beta plus · Światło widzialne – pojawia się jako wynik działania promieniowania jonizującego · Powiedz, ile masz lat... - metoda C-14

• 1.3.6 Promieniowanie gamma

  Bar-137m - emiter promieniowania gamma · Leczenie nowotworów za pomocą promieniowania gamma · Napromieniowywanie żywności

• 1.3.7 Promieniowanie neutronowe

  Emisja neutronów - przykład

• 1.3.8 Szczególny przypadek: wychwyt elektronu

  Wychwyt elektronu - przykład

• 1.3.9 Gdzie stosujemy promieniowanie jonizujące?

I.4 Prawo rozpadu promieniotwórczego

• 1.4.1 Na początek teoria: funkcje wykładnicze

  Namnażanie się bakterii jako równanie różniczkowe · Funkcja wykładnicza w fizyce

• 1.4.2 Prawo rozpadu pianki w kawie

  Pianka mleczna

• 1.4.3 Prawo rozpadu promieniotwórczego
• 1.4.4 Czas połowicznego rozpadu

  Czas połowicznego rozpadu · Symulacja: czas połowicznego rozpadu

• 1.4.5 Metoda C-14

I.5 Naturalne i cywilizacyjne źródła promieniowania

• 1.5.1 Źródła promieniowania
• 1.5.2 Promieniowanie kosmiczne

  Magnetyczny skafander kosmiczny Ziemi · Promieniowanie kosmiczne „wtórne” · Czy napotkasz promieniowanie kosmiczne podczas lotu samolotem?

• 1.5.3 Radionuklidy "naturalne"

  Radionuklidy „naturalne” · Szeregi promieniotwórcze · Naturalna promieniotwórczość? Tak, w piwnicy... · …i w wodzie · ...w naszych ciałach też! · ...i w skale.

• 1.5.4 Cywilizacyjne - "sztuczne" - źródła promieniowania jonizującego

  Aparaty rentgenowskie · Radionuklidy w medycynie · Elektrownie jądrowe i urządzenia nuklearne · Testy broni jądrowej · Lampy kineskopowe

• 1.5.5 Średnia dawka promieniowania

  Jak duża jest dawka promieniowania? · Średnia dawka roczna

I.6 Radon - naturalne źródło promieniowania

• 1.6.1 Radon i jego źródła

  Czym jest radon? · Jak radon dostaje się do naszych domów?

• 1.6.2 Właściwości radonu

  Właściwości radonu · Jak powstaje radon? · Izotopy radonu i jego pochodne · Naturalna promieniotwórczość

• 1.6.3 Historia odkrycia radonu
• 1.6.4 Czy radon wpływa na nasze zdrowie?

  Dlaczego radon jest groźny: produkty rozpadu i promieniowanie alfa w płucach · Co mówią badania: ryzyko raka płuc, dawka „z domu” i efekt palenia · Bibliografia

• 1.6.5 Jak zmierzyć radon?

  Monitory radonowe · Detektory z węglem aktywowanym · Detektory śladowe

• 1.6.6 Metody zmniejszania stężenia radonu w budynkach

  Techniki zapobiegania przenikaniu radonu do nowych budynków · Stosowanie barier antyradonowych (folie, papy fundamentowe, itp.)

• 1.6.7 Dlaczego tworzymy mapy radonowe?
• 1.6.8 Rado(no)we ciekawostki

I.7 Detekcja promieniowania jonizującego

• 1.7.1 Kilka słów wstępu
• 1.7.2 Detekcja - o co chodzi?
• 1.7.3 Jak działają detektory?
• 1.7.4 Licznik Geigera-Müllera
• 1.7.5 Detektor scyntylacyjny
• 1.7.6 Detektor półprzewodnikowy
• 1.7.7 Jak zidentyfikować izotop emitujący promieniowanie jonizujące?
• 1.7.8 Detektory indywidualne

  Dawkomierze filmowe · Detektory termoluminescencyjne i optoluminescencyjne

I.8 Zasady ochrony radiologicznej

• 1.8.1 Podstawowe wielkości, podstawowe jednostki

  Aktywność · Dawka

• 1.8.2 Podstawowe zasady ochrony radiologicznej

  Ogólnie o środkach ochrony radiologicznej

• 1.8.3 Ochrona radiologiczna - zwiększanie odległości

  Kwadratowe prawo odległości · Symulacja: odległość a natężenie promieniowania · Źródła niepunktowe

• 1.8.4 Ochrona radiologiczna - osłony

  Przenikanie promieniowania jonizującego przez materię · Symulacja: osłony przed promieniowaniem

• 1.8.5 Ochrona radiologiczna - czas
• 1.8.6 Oddziaływanie promieniowania alfa z materią

  Promieniowanie alfa: Szybko pochłaniane

• 1.8.7 Oddziaływanie promieniowania beta z materią

  Trochę mniej prawdopodobne spotkanie · Wzajemne oddziaływanie cząstek β i materii. Ciągłe promieniowanie rentgenowskie – promieniowanie hamowania

• 1.8.8 Oddziaływanie promieniowania gamma z materią

  Trzy sposoby pozbycia się energii · Oddziaływanie promieniowania γ (i rentgenowskiego) z materią

• 1.8.9 Ochrona przed promieniowaniem neutronowym

  Moderowanie, wyłapywanie, absorpcja promieniowania γ

• 1.8.10 Dawki graniczne
• 1.8.11 Licencjonowanie i nadzór działalności związanej z narażeniem na promieniowanie jonizujące

I.9 Biologiczne skutki promieniowania jonizującego

• 1.9.1 Czynniki, od których zależy rodzaj oraz czas wystąpienia biologicznych skutków promieniowania

  Dawka pochłonięta, skuteczna, równoważnik dawki · Wrażliwość osobnicza · Dawka LD · Narażenie i napromienienie zewnętrzne i wewnętrzne - różnice · Narządy krytyczne

• 1.9.2 Działanie promieniowania na komórkę

  Gęstość jonizacji · Działanie promieniowania na materiał genetyczny

• 1.9.3 Wpływ promieniowania na zdrowie

  Skutki napromieniowania małymi dawkami · Napromieniowanie dużymi dawkami, skutki deterministyczne, choroba popromienna, skutki stochastyczne · Działanie promieniowania na zarodek i płód · Dziedziczne skutki promieniowania · Rakotwórcze działanie promieniowania

• 1.9.4 Dozymetria biologiczna w przypadkach awaryjnych

  Analiza aberracji chromosomowych · Analiza mikrojąder

I.10 Energia i jej przemiany

• 1.10.1 Przemiany energii - wstęp
• 1.10.2 Co to jest energia?

  Czym w ogóle jest energia?

• 1.10.3 Jednostki miary energii

  Jednostka miary energii - dżul · …oraz inne jednostki miary

• 1.10.4 Praca i moc

  Praca · Moc

• 1.10.5 Formy energii

  Różne formy energii · Przemiany energii występują wszędzie

• 1.10.6 Prawo zachowania energii
• 1.10.7 E = mc²

  Symulacja: kalkulator energii pochodzącej z rozszczepienia U-235

• 1.10.8 Energia pierwotna i wtórna

  Symulacja: kalkulator zużycia energii elektrycznej

• 1.10.9 Sprawność

  Jak duża jest całkowita sprawność przy rzeczywistych przemianach energii? · Jak można poprawić sprawność? · Sprawność: przykłady

I.11 Reakcja rozszczepienia i reakcja łańcuchowa

• 1.11.1 Reakcje jądrowe

  Reakcje jądrowe w reaktorach jądrowych · Od czego zależy los neutronu? Kanały reakcji i przekrój czynny

• 1.11.2 Rozszczepienie jądra atomu

  Równanie reakcji rozszczepienia jądra · Jakie mogą powstać fragmenty rozszczepienia?

• 1.11.3 Historia odkrycia rozszczepienia
• 1.11.4 Materiały rozszczepialne
• 1.11.5 Reakcja łańcuchowa

  W jaki sposób zostaje wywoływana reakcja łańcuchowa?

• 1.11.6 Dlaczego w reakcji rozszczepienia uwalniana jest energia?

  Cudowna waga do ważenia atomów · Jak wygląda opis matematyczny tego procesu? · Rozszczepianie jąder… · …i łączenie · Czy wiesz jak płoną gwiazdy? · Symulacja: kalkulator energii pochodzącej z rozszczepienia U-235

• 1.11.7 Jak zatrzymać reakcję łańcuchową?

  Absorbowanie neutronów… · Bilans neutronów · Absorpcja neutronów w prętach kontrolnych

II. TECHNOLOGIA

II.0 Wstęp

II.1 Budowa i działanie reaktora jądrowego

• 2.1.1 Rdzeń reaktora jądrowego

  Przekrój przez reaktor jądrowy

• 2.1.2 Paliwo jądrowe

  Pręty paliwowe · Kasety paliwowe

• 2.1.3 Moderator neutronów

  Neutrony: podział ze względu na energię · Moderator neutronów · Interaktywna symulacja

• 2.1.4 Pochłanianie neutronów - pręty kontrolne i bezpieczeństwa, reflektor

  Pręty kontrolne i pręty bezpieczeństwa · Stan reaktora · Reflektor

• 2.1.5 Chłodziwo

  Woda · Stopiony metal: sód · Stopione sole · Gazy

• 2.1.6 Zbiornik ciśnieniowy reaktora
• 2.1.7 Obiegi wodne

  Stabilizator ciśnienia · Wytwornica pary · Maszynownia · Turbina · Skraplacz · Generator prądu · Chłodnia kominowa

• 2.1.8 Sterowanie reakcją łańcuchową

  Zaczyna się… · Normalna praca reaktora · Wyłączenie reaktora · Bezpieczeństwo · Symulacja: sterowanie reaktorem jądrowym

II.2 Zastosowanie reaktorów jądrowych

• 2.2.1 Badania naukowe i produkcja radioizotopów - reaktory badawcze

  Zastosowanie reaktorów badawczych · Reaktory badawcze w Polsce

• 2.2.2 Zestawy krytyczne i podkrytyczne

  Polskie zestawy krytyczne i podkrytyczne

• 2.2.3 Produkcja energii i ciepła - elektrownie i ciepłownie jądrowe

  Elektrociepłownie jądrowe

• 2.2.4 Niespełnione marzenia o napędzie jądrowym
• 2.2.5 Reaktory jądrowe jako napęd okrętów

  Okręty podwodne · Statki cywilne · Charakterystyka reaktorów jądrowych do statków i okrętów podwodnych

• 2.2.6 Reaktory jądrowe w kosmosie

  Jądrowe źródła energii · Reaktory napędowe · Systemy zasilania misji na inne planety · Projekt NERVA

II.3 Elektrownie jądrowe

• 2.3.1 Co to jest elektrownia?

  Czym się różni elektrownia jądrowa od konwencjonalnej?

• 2.3.2 Generacje elektrowni jądrowych

  Generacje reaktorów energetycznych · I Generacja · II Generacja · III/III+ Generacja · IV Generacja

• 2.3.3 Rodzaje reaktorów dla elektrowni jądrowych (klasyfikacja)

  Klasyfikacja reaktorów jądrowych

• 2.3.4 Reaktor wodny ciśnieniowy (PWR)

  Budowa · Cechy charakterystyczne · Reaktor wodny ciśnieniowy w Polsce

• 2.3.5 Reaktor wodny wrzący (BWR)

  Jak działa elektrownia z reaktorem wodnym wrzącym? · Cechy charakterystyczne · Reaktor BWR - szczegóły

• 2.3.6 Reaktor ciężkowodny ciśnieniowy (PHWR) - CANDU

  Cechy charakterystyczne · Bezpieczeństwo

• 2.3.7 Reaktor lekkowodny moderowany grafitem (LWGR) - RBMK

  Cechy charakterystyczne

• 2.3.8 Reaktor chłodzony gazem (GCR, AGR, MAGNOX)

  Cechy charakterystyczne

• 2.3.9 Reaktor wysokotemperaturowy (HTR)

  Cechy charakterystyczne · Paliwo TRISO · Chłodziwo

• 2.3.10 Reaktor prędki powielający (FBR)

  Paliwo

• 2.3.11 Małe reaktory modułowe (SMR)

  Cechy charakterystyczne · Bezpieczeństwo · Status · Potencjał reaktorów SMR

• 2.3.12 Teren elektrowni jądrowej
• 2.3.13 Reaktory jądrowe na okrętach podwodnych i statkach

II.4 Paliwo jądrowe

• 2.4.1 Uran

  Właściwości uranu · Zasoby uranu · Izotopy uranu · Dwutlenek uranu

• 2.4.2 Zasoby uranu w Polsce
• 2.4.3 Odkrycie uranu
• 2.4.4 Co to jest cykl paliwowy?

  Aktywności cyklu paliwowego dzielimy na trzy etapy · Klasyfikacje cyklu paliwowego

• 2.4.5 Pluton. Cykl uranowo-plutonowy

  Jak pluton produkowany jest w reaktorze jądrowym? Cykl uranowo-plutonowy · Zastosowanie plutonu · Pluton do broni jądrowej

• 2.4.6 Tor. Cykl torowo-uranowy

  Tor · Cykl torowo-uranowy · Zalety cyklu torowo-uranowego

• 2.4.7 Proces produkcji paliwa jądrowego

  Wydobycie i wstępna obróbka rudy uranu · Konwersja uranu · Wzbogacanie uranu · Produkcja paliwa jądrowego

• 2.4.8 Zaopatrzenie w paliwo jądrowe planowanych elektrowni jądrowych w Polsce

II.5 Bezpieczeństwo w elektrowni jądrowej

• 2.5.1 Bezpieczeństwo jądrowe - jak to się zaczęło?

  Jak to się zaczęło?

• 2.5.2 Czym jest bezpieczeństwo jądrowe?

  Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych · Zasady bezpieczeństwa przyjęte przez IAEA

• 2.5.3 Bardzo ważne zadanie - ochrona przed promieniowaniem

  Paliwo jądrowe i produkty rozszczepienia jądra atomu · Aktywacja

• 2.5.4 Incydent a awaria

  Zakłócenia działania elektrowni jądrowej · Największa możliwa do opanowania awaria · Polskie Prawo atomowe · INES The International Nuclear Event Scale - Międzynarodowa Skala Zdarzeń Jądrowych

• 2.5.5 Zasady zapobiegania awariom

  Podstawowe zasady bezpiecznej pracy elektrowni jądrowej · Redundancja (nadmiarowość, zwielokrotnienie) · …sama z siebie nie wystarczy · Dywersyfikacja, czyli różnorodność rozwiązań technicznych · Rozdzielność · Fail-Safe, a także inne aspekty

• 2.5.6 Filozofia systemów bezpieczeństwa

  Systemy bezpieczeństwa · Naturalne cechy bezpieczeństwa elektrowni jądrowej · Naturalne cechy bezpieczeństwa - przykład: wykorzystanie siły ciężkości

• 2.5.7 Co robić, jeśli mimo wszystko awaria się wydarzy?

  Zasada "rosyjskiej matrioszki" · Śluzy ciśnieniowe i podciśnienie · Awaryjny system chłodzenia

• 2.5.8 Generacje reaktorów a bezpieczeństwo

  Poziom bezpieczeństwa reaktorów III generacji

• 2.5.9 Elektrownia jądrowa nie może wybuchnąć jak bomba atomowa!
• 2.5.10 Woda z elektrowni jądrowej jest bezpieczna!
• 2.5.11 Ocena bezpieczeństwa, ocena ryzyka

  Systemy człowiek-technika-organizacja · Badania nad bezpieczeństwem w IAEA

• 2.5.12 Dozór jądrowy w Polsce

  Urząd dozoru jądrowego · Państwowa Agencja Atomistyki

II.6 Odpady promieniotwórcze

• 2.6.1 Skąd się biorą odpady promieniotwórcze?
• 2.6.2 Rodzaje odpadów promieniotwórczych

  Podział odpadów promieniotwórczych ze względu na aktywność promieniotwórczą

• 2.6.3 Co robimy z odpadami promieniotwórczymi w Polsce?

  Co należy wobec tego zrobić z odpadami promieniotwórczymi w Polsce?

• 2.6.4 Przetwarzanie odpadów promieniotwórczych

  Postępowanie z odpadami ciekłymi · Postępowanie z odpadami stałymi

• 2.6.5 Składowanie odpadów nisko- i średnioaktywnych

  A gdzie trafią odpady promieniotwórcze w Polsce?

• 2.6.6 Ile odpadów promieniotwórczych wytwarza elektrownia jądrowa?

  Źródła odpadów promieniotwórczych w elektrowniach jądrowych

• 2.6.7 Jak transportujemy odpady promieniotwórcze?
• 2.6.8 Postępowanie z wypalonym paliwem jądrowym

  Istnieją teraz dwie drogi postępowania z „wypalonym” paliwem jądrowym: · Przerób „wypalonego” paliwa jądrowego · Bezpośrednie składowanie „wypalonego” paliwa jądrowego

• 2.6.9 Co się dzieje z wypalonym paliwem jądrowym po wyjęciu z rdzenia reaktora?

  Przechowalniki tymczasowe

• 2.6.10 Recykling wypalonego paliwa jądrowego - zamknięty cykl paliwowy

  Częściowo i całkowicie zamknięty cykl paliwowy · Transmutacja i "wypalanie" aktynowców

III. SPOŁECZEŃSTWO

III.0 Wstęp

III.1 Energetyka jądrowa w Polsce i na świecie

• 3.1.1 Sytuacja energetyki jądrowej na świecie

  Reaktory badawcze

• 3.1.2 Energetyka jądrowa w Europie
• 3.1.3 Niedoszła elektrownia jądrowa w Polsce - EJ Żarnowiec w latach 80.

  EJ Żarnowiec – „Budujecie? Budujemy!” · Katastrofa w Czarnobylu – budowa EJ „Ż” zagrożona? · Czy warto było przerywać? · Podsumowanie · Skrócone kalendarium budowy EJ Żarnowiec

• 3.1.4 Program polskiej energetyki jądrowej

III.2 Problemy społeczne energetyki jądrowej

• 3.2.1 Percepcja społeczna - odkrycie promieniowania jonizującego
• 3.2.2 Percepcja społeczna - era rozszczepienia i wykorzystanie energii jądrowej
• 3.2.3 Percepcja społeczna - awaria w elektrowni Three Mile Island i w Czarnobylu
• 3.2.4 Percepcja społeczna - model oceny skutków biologicznych promieniowania jonizującego
• 3.2.5 Energetyka jądrowa - najbardziej bezpieczną metodą pozyskiwania energii
• 3.2.6 Główne obawy dotyczące bezpieczeństwa elektrowni jądrowych
• 3.2.7 Poparcie dla energetyki jądrowej w Polsce

  Nastawienie mieszkańców gmin Choczewo, Gniewino, Krokowa do budowy elektrowni jądrowej

III.3 Korzyści i uciążliwości w okolicy budowy elektrowni jądrowej

• 3.3.1 Wpływ elektrowni jądrowej na rozwój regionu
• 3.3.2 Obawy społeczne i potencjalne uciążliwości

III.4 Wpływ na środowisko

• 3.4.1 Oddziaływanie elektrowni jądrowych na środowisko: rodzaje emisji i monitorowanie środowiska

  Dlaczego elektrownia jądrowa emituje gazy radioaktywne? · Jakiego rodzaju emisje radioaktywne generuje elektrownia jądrowa? · Przykład Francji: w jaki sposób kontroluje się emisje radioaktywne z elektrowni jądrowych · Zakres monitoringu radiacyjnego środowiska wokół planowanych elektrowni jądrowych w Polsce

• 3.4.2 Ciepło odpadowe z elektrowni jądrowej

  Skraplanie pary wodnej w obiegu wtórnym i odprowadzanie nadmiaru ciepła

III.5 Ekonomia i kadry

• 3.5.1 Wpływ energetyki jądrowej na gospodarkę

  Obecny wpływ energetyki jądrowej na gospodarkę UE · Jak wygląda wobec tego przyszłość przemysłu jądrowego? · Porównanie z innymi źródłami energii

• 3.5.2 Główne czynniki wpływające na koszty energii elektrycznej z elektrowni jądrowej

  Nakłady inwestycyjne · Koszty eksploatacji elektrowni

• 3.5.3 Koszty wprowadzenia do sieci elektroenergetycznej różnych źródeł energii

  Rozbudowa i wzmocnienie sieci · Przerywany charakter pracy farm wiatrowych

• 3.5.4 Kadry dla energetyki jądrowej

  Personel elektrowni jądrowej – struktura i szkolenie

III.6 Mity energetyki jądrowej

• 3.6.1 [MIT] Ludzie mieszkający w pobliżu elektrowni jądrowej otrzymują zwiększone dawki promieniowania jonizującego
• 3.6.2 [MIT] Świat odchodzi od energetyki jądrowej
• 3.6.3 [MIT] Polska nie poradzi sobie z budową i eksploatacją elektrowni jądrowej
• 3.6.4 [MIT] Elektrownia jądrowa jest łatwym celem dla terrorystów
• 3.6.5 [MIT] Energetyka jądrowa nie jest bezpieczna
• 3.6.6 [MIT] Odpady promieniotwórcze nie mogą być bezpiecznie transportowane
• 3.6.7 [MIT] System chłodzenia elektrowni bardzo szkodzi środowisku wodnemu i populacji ryb
• 3.6.8 [MIT] Stopienie rdzenia reaktora jest bardzo prawdopodobne
• 3.6.9 [MIT] Zużyte paliwo jest silnie radioaktywne i trzeba je chronić nawet przez 10 000 lat